Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa với biên độ không đổi là A. Khi con lắc này dao động điều hòa tự do theo phương thẳng đứng thì ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên, vật có tốc độ bằng 0. Khi con lắc này dao động điều hòa tự do trên mặt phẳng nghiêng góc \({30^0}\) so với phương ngang thì ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên, vật có tốc độ bằng v. Nếu con lắc này dao động điều hòa tự do theo phương ngang thì ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên, vật có tốc độ bằng.
A. \(\frac{{v\sqrt 3 }}{2}\)
B. \(2v\)
C. \(\frac{{2v}}{{\sqrt 3 }}\)
D. \(v\sqrt 3 \)
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
+ Khi con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng thì ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên, vật có tốc độ
bằng 0
\( \Rightarrow \) Biên độ dao động bằng độ dãn ban đầu của lò xo: \(\Delta {l_0} = A\)
Và \(k\Delta {l_0} = mg \Leftrightarrow kA = mg \Rightarrow A = \frac{{mg}}{k}\)
+ Khi lò xo nằm trên mặt phẳng nghiêng góc \(\alpha \), ở VTCB lò xo bị dãn một đoạn \(\Delta {l_{01}}\)
Ta có \(k.\Delta {l_{01}} = mg\sin \alpha \Rightarrow \Delta {l_{01}} = \frac{{mg.\sin {{30}^0}}}{k} = \frac{{mg}}{{2k}} = \frac{A}{2}\)
Tại vị trí này, con lắc lò xo có vận tốc là \(v = \frac{{\sqrt 3 }}{2}{v_{\max }}\)
+ Khi con lắc nằm ngang, vị trí lò xo không dãn chính là VTCB, tại đây vận tốc của con lắc là cực đại. Vậy \({v_{\max }} = \frac{{2v}}{{\sqrt 3 }}\)
Chọn C.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Một conn lấc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động với tần số góc là:
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình \(x = 8\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\) (x tính bằng cm, t tính bằng s) thì
Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình \(x = 5cos10t\;\left( {cm} \right)\) (t tính bằng s). Gia tốc cực đại của chất điểm có độ lớn bằng
Một chất điểm dao động điều hòa có phương trình \(x = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\) cm (t tính bằng s). Kể từ thời điểm t = 0, thời điểm mà chất điểm đi qua vị trí có ly độ \(x = - 2cm\) lần thứ 2019 là
Hai vật M1 và M2 dao động điều hòa cùng tần số. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x1 và vận tốc v2 của M2 theo thời gian t, hai dao động M1 và M2 lệch pha nhau là
.png)
Một chất điểm có khối lượng 200g dao động điều hòa theo phương trình \(x = 4\cos \left( {20t + \frac{\pi }{2}} \right)\) cm. Cơ năng của chất điểm bằng
Một vật nặng gắn vào lò xo có độ cứng k = 20 N/m dao động với biên độ A = 5cm. Khi vật qua vị trí có li độ bằng 4 cm thì động năng của con lắc bằng
Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k = 100 N/m và một vật có khối lượng 250g, dao động điều hòa với biên độ A = 6 cm. Nếu chọn gốc thời gian t = 0 lúc vật qua vị trí cân bằng thì quãng đường vật đi được trong \(\frac{\pi }{{10}}\) (s) đầu tiên là
Một sóng cơ truyền dọc trục Ox. Phương trình dao động của phần tử tại một điểm trên phương truyền sóng là \(u = 4\cos \left( {20\pi t - \pi } \right)\) (u tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng là 60 cm/s. Bước sóng của sóng này bằng
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo có độ cứng k. Con lắc dao động điều hòa với tần số góc là
Một sóng cơ truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với bước sóng 4cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 điểm trên dây dao động cùng pha bằng
Nếu biên độ dao động của một vật dao động điều hòa giảm hai lần thì tần số dao động của vật
Một vật nhỏ thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số góc \(\omega \) với biên độ lần lượt là 3 cm và 6 cm. Biên độ dao động tổng hợp của vật có thể là